package xyz.zhuht.algorithm.medium;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * zhuhaitao
 * 2020/5/22 10:23
 * 105.从前序与中序遍历序列构造二叉树
 * 根据一棵树的前序遍历与中序遍历构造二叉树。
 * <p>
 * 注意:
 * 你可以假设树中没有重复的元素。
 * <p>
 * 例如，给出
 * <p>
 * 前序遍历 preorder = [3,9,20,15,7]
 * 中序遍历 inorder = [9,3,15,20,7]
 * 返回如下的二叉树：
 * <p>
 * 3
 * / \
 * 9  20
 * /  \
 * 15   7
 * <p>
 * 来源：力扣（LeetCode）
 * 链接：https://leetcode-cn.com/problems/construct-binary-tree-from-preorder-and-inorder-traversal
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 */
public class CongQianXuYuZhongXuBianLiXuLieGouZaoErChaShu {

  private Map<Integer, Integer> indexMap;

  /***
   * @param preorder 前序遍历序列
   * @param inorder 中序遍历序列
   */
  public TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder) {
    int n = preorder.length;
    // 构造哈希映射，帮助我们快速定位根节点
    indexMap = new HashMap<>(n);
    for (int i = 0; i < n; i++) {
      indexMap.put(inorder[i], i);
    }
    return myBuildTree(preorder, inorder, 0, n - 1, 0, n - 1);
  }

  public TreeNode myBuildTree(int[] preorder, int[] inorder, int preorder_left, int preorder_right, int inorder_left, int inorder_right) {
    if (preorder_left > preorder_right) {
      return null;
    }

    // 前序遍历中的第一个节点就是根节点
    int preorder_root = preorder_left;
    // 在中序遍历中定位根节点
    int inorder_root = indexMap.get(preorder[preorder_root]);

    // 先把根节点建立出来
    TreeNode root = new TreeNode(preorder[preorder_root]);
    // 得到左子树中的节点数目
    int size_left_subtree = inorder_root - inorder_left;
    // 递归地构造左子树，并连接到根节点
    // 先序遍历中「从 左边界+1 开始的 size_left_subtree」个元素就对应了中序遍历中「从 左边界 开始到 根节点定位-1」的元素
    root.left = myBuildTree(preorder, inorder, preorder_left + 1, preorder_left + size_left_subtree, inorder_left, inorder_root - 1);
    // 递归地构造右子树，并连接到根节点
    // 先序遍历中「从 左边界+1+左子树节点数目 开始到 右边界」的元素就对应了中序遍历中「从 根节点定位+1 到 右边界」的元素
    root.right = myBuildTree(preorder, inorder, preorder_left + size_left_subtree + 1, preorder_right, inorder_root + 1, inorder_right);
    return root;
  }

}

class TreeNode {
  int val;
  TreeNode left;
  TreeNode right;

  TreeNode(int x) {
    val = x;
  }

  public TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
    this.val = val;
    this.left = left;
    this.right = right;
  }
}